[發明專利]圖像水印嵌入方法、提取方法及相關方法

有效

• 申請號: 201811058857.3
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109191361B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 關虎;張桂煊;劉杰;張樹武
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 宋寶庫;張智軼

1.一種圖像水印嵌入方法，其特征在于，所述圖像水印嵌入方法包括：

對原始水印信息進行編碼，以確定編碼后的水印圖像；

獲取原始圖像的分量矩陣，并對所述分量矩陣進行基于分塊個數的自適應矩陣分塊；

對每個所述矩陣分塊分別進行離散余弦變換，以確定第一變換系數矩陣分塊；

從所述每個第一變換系數矩陣分塊中分別選取至少一個系數對，將所述編碼后的水印圖像嵌入相對應的所述系數對中；

將所述嵌入水印圖像的系數對進行位置復位以及所述第一變換系數矩陣分塊的反離散余弦變換處理，得到嵌入水印圖像的分量矩陣；

將所述嵌入水印圖像的分量矩陣進行復位，以確定嵌入水印信息的圖像；

“從所述每個第一變換系數矩陣分塊中分別選取至少一個系數對，將所述編碼后的水印圖像嵌入到相對應的所述系數對中”的步驟包括：

從所述每個第一變換系數矩陣分塊中選取m個系數對，記為AC_m＝{(ac₁，ac′₁)，(ac₂，ac′₂)，...，(ac_m，ac′_m)}，其中，ac_i和ac_i'是靠近矩陣左上角的、與主對角線對稱的兩個系數，不失一般性，ac_i位于主對角線右上方，ac_i'位于主對角線左下方，i＝1,2,…,m，m為大于等于1的整數；

對從同一所述第一變換系數矩陣分塊中選取的m個系數對嵌入至少1bit水印信息，嵌入規則如下：

令v_i＝||ac_i|-|ac_i'||+Δ，Δ為正數，視為水印嵌入強度，i表示第i個系數對，

當bit＝'1'時：

當bit＝'0'時：

或者，

當bit＝'1'時：

當bit＝'0'時：

2.根據權利要求1所述的圖像水印嵌入方法，其特征在于，“對原始水印信息進行編碼，以確定編碼后的水印圖像”的步驟包括：

對所述原始水印信息進行第一置亂加密，以確定第一置亂加密后的水印信息；

對所述第一置亂加密后的水印信息進行二維碼編碼，并對編碼后的圖像進行必要的縮放，以確定編碼后的二維碼圖像；

對所述編碼后的二維碼圖像進行第二置亂加密，以確定編碼后的水印圖像。

3.根據權利要求2所述的圖像水印嵌入方法，其特征在于，“對所述原始水印信息進行第一置亂加密，以確定第一置亂加密后的水印信息”的步驟包括：

利用密鑰key₁生成與所述原始水印信息長度相同的整數序列，所有整數兩兩不同；

根據所述整數序列中的整數大小關系，對所述原始水印信息中的所有字符調整其排列次序，以得到第一置亂加密后的水印信息；

或者，

利用密鑰key₂生成與所述原始水印信息長度相同的整數序列，每個整數均落在1至N之間，N為大于1的整數；

對所述原始水印信息中的每個字符的ASCII碼值的二進制表示與所述整數序列中對應位置上整數的ASCII碼值的二進制表示進行異或，計算得到的二進制數所對應的字符作為所述原始水印信息中該位置上的替換字符，以得到第一置亂加密后的水印信息。

4.根據權利要求3所述的圖像水印嵌入方法，其特征在于，“對所述編碼后的二維碼圖像進行第二置亂加密，以確定編碼后的水印圖像”的步驟包括：

利用密鑰key₃生成與所述二維碼圖像尺寸相同的整數矩陣，所有整數兩兩不同；

根據所述整數矩陣中的整數大小關系，對所述二維碼圖像中的所有像素調整其位置，以得到編碼后的水印圖像；

或者，

利用密鑰key₄生成與所述二維碼圖像尺寸相同的二值矩陣；

對所述二維碼圖像與所述二值矩陣中對應位置的值進行二進制異或，計算得到的二進制數所對應的十進制數值作為所述二維碼圖像該位置上的替換數值，以得到編碼后的水印圖像。